JP2020531790A - Double tube for heat exchange - Google Patents
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Abstract
熱交換用二重管が本明細書に開示される。熱交換用二重管は、螺旋路に沿って円周面に交互に形成された尾根部及び谷部を有し、第1の流体を案内して中を流れるようにする螺旋パイプと、軸方向に挿入された螺旋パイプを収容し、第2の流体が第1の流体と熱交換するように、第2の流体を案内して、螺旋パイプの円周面に沿って流れるようにする外側パイプとを含み、尾根部は、尾根部と外側パイプの内面との間にギャップが形成されないように、外側パイプの内面と接触する。A double tube for heat exchange is disclosed herein. The heat exchange double pipe has ridges and valleys alternately formed on the circumferential surface along the spiral path, and guides the first fluid to flow through the spiral pipe and the shaft. Outside that accommodates the spiral pipe inserted in the direction and guides the second fluid so that it exchanges heat with the first fluid so that it flows along the circumference of the spiral pipe. Including the pipe, the ridge is in contact with the inner surface of the outer pipe so that no gap is formed between the ridge and the inner surface of the outer pipe.
Description
本発明は、概略的には、熱交換用の二重管に関する。より詳細には、本発明は、外側パイプに軸方向に挿入された螺旋パイプの中を流れる第1の流体と、外側パイプと螺旋パイプとの間を流れる第2の流体との間の熱交換効率を螺旋パイプの外面と第2の流体との間の接触面積を大きくすることで改善することができ、螺旋パイプの螺旋路に沿って、螺旋パイプの谷部に溝を形成することによって、第2の流体の流れの方向性を改善することができ、外側パイプの端部ジョイントと内側パイプとの間の空間を拡張して、第2の流体の圧力を下げることで、流れ誘起騒音を小さくすることができ、第2の流体の滞留時間を延ばす、谷部から突出する抵抗部材によって、熱交換効率をさらに改善することができる熱交換用二重管に関する。 The present invention generally relates to a double tube for heat exchange. More specifically, the present invention provides heat exchange between a first fluid flowing in a spiral pipe axially inserted into the outer pipe and a second fluid flowing between the outer pipe and the spiral pipe. Efficiency can be improved by increasing the contact area between the outer surface of the spiral pipe and the second fluid, by forming a groove in the valley of the spiral pipe along the spiral path of the spiral pipe. The directionality of the flow of the second fluid can be improved, and the space between the end joint of the outer pipe and the inner pipe is expanded to reduce the pressure of the second fluid, thereby reducing the flow-induced noise. The present invention relates to a double pipe for heat exchange, which can be made smaller and can further improve the heat exchange efficiency by a resistance member protruding from the valley, which prolongs the residence time of the second fluid.
通常、二重管は、内側パイプと、内側パイプとの間に流路を形成するように、内側パイプの外周面を囲む外側パイプとを含む。そのような二重管は、内側パイプの中を流れる第1の流体と、内側パイプと外側パイプとの間の流路を流れる第2の流体との間の熱交換を可能にする。 Usually, the double pipe includes an inner pipe and an outer pipe that surrounds the outer peripheral surface of the inner pipe so as to form a flow path between the inner pipes. Such a double pipe allows heat exchange between a first fluid flowing through the inner pipe and a second fluid flowing through the flow path between the inner pipe and the outer pipe.
このため、二重管は、液体過冷却システムで使用することができ、この液体過冷却システムは、自動車の空調装置の蒸発器の出口の低温低圧冷媒が、空調装置の凝縮器の出口の高温高圧冷媒と熱交換して、蒸発器に入る冷媒の過冷却度を高めることを可能にし、それにより、空調装置の冷却性能を改善する。そのような液体過冷却システムでは、冷媒は、圧縮機→凝縮器→膨張弁→蒸発器→圧縮機の順序で循環し、二重管は、蒸発器の出口の冷媒が、凝縮器の出口(又は蒸発器の入口)の冷媒と熱交換するのを可能にする。 Therefore, the double tube can be used in a liquid supercooling system, in which the low temperature low pressure refrigerant at the outlet of the evaporator of the automobile air conditioner is high temperature at the outlet of the condenser of the air conditioner. It is possible to exchange heat with the high-pressure refrigerant to increase the degree of supercooling of the refrigerant entering the evaporator, thereby improving the cooling performance of the air conditioner. In such a liquid supercooling system, the refrigerant circulates in the order of compressor → condenser → expansion valve → evaporator → compressor, and in the double tube, the refrigerant at the outlet of the evaporator is the outlet of the condenser ( Or it allows heat exchange with the refrigerant at the inlet of the evaporator).
そのような二重管の一例として、二重管連結構造が、韓国特許出願公開第10−2012−0007799A号明細書に開示されている。 As an example of such a double tube, a double tube connection structure is disclosed in Korean Patent Application Publication No. 10-2012-0007799A.
典型的な熱交換用二重管は、第2の流体の流動時に、十分な熱伝達面積を保証できない、ひいては、熱交換効率が不十分であるという問題を有する。この問題を解決するために、内側パイプを螺旋形状に形成して、熱伝達面積を大きくし、熱交換効率を改善する方法が提案された。しかし、この方法による熱交換効率の改善には限界がある。 A typical heat exchange double tube has a problem that a sufficient heat transfer area cannot be guaranteed when the second fluid flows, and thus the heat exchange efficiency is insufficient. In order to solve this problem, a method has been proposed in which the inner pipe is formed in a spiral shape to increase the heat transfer area and improve the heat exchange efficiency. However, there is a limit to the improvement of heat exchange efficiency by this method.
したがって、二重管を改良する必要がある。 Therefore, it is necessary to improve the double pipe.
本発明の実施形態は、当技術分野のそのような問題を解決するために考案され、本発明の一態様は、外側パイプに軸方向に挿入される螺旋パイプを含み、その螺旋パイプの螺旋形状によって、外側パイプの内部の第2の流体の滞留時間を延ばし、それにより、熱交換効率を改善する熱交換用二重管を提供することである。 Embodiments of the invention have been devised to solve such problems in the art, one aspect of the invention comprising a spiral pipe axially inserted into an outer pipe, the spiral shape of the spiral pipe. This is to extend the residence time of the second fluid inside the outer pipe, thereby providing a heat exchange double tube that improves heat exchange efficiency.
本発明の別の態様は、第2の流体がより安定して流れるのを可能にし、それにより、熱交換効率をさらに改善するように、第2の流体の流れ方向性を改善する、谷部の螺旋路に沿って螺旋パイプの円周面に形成された少なくとも1つの溝を含む熱交換用二重管を提供することである。 Another aspect of the invention is a valley that allows the second fluid to flow more stably, thereby improving the flow direction of the second fluid so as to further improve the heat exchange efficiency. It is to provide a heat exchange double tube including at least one groove formed on the circumferential surface of the spiral pipe along the spiral path of.
本発明のさらなる態様は、流体の流入及び流出時に流体の圧力を下げ、それにより、流れ誘起騒音を小さくするように、外側パイプと内側パイプとの間の空間を拡張するために、外側パイプの両端のジョイントの直径を拡大した熱交換用二重管を提供することである。 A further aspect of the invention is to reduce the pressure of the fluid during inflow and outflow of the fluid, thereby expanding the space between the outer and inner pipes so as to reduce flow-induced noise. It is to provide a heat exchange double tube with an increased diameter of the joints at both ends.
本発明のさらに別の態様は、第2の流体の滞留時間を延ばし、それにより、熱交換効率をさらに改善する、螺旋パイプの谷部から突出する抵抗部材を含む熱交換用二重管を提供することである。 Yet another aspect of the present invention provides a heat exchange double tube containing a resistance member protruding from the valley of the spiral pipe, which prolongs the residence time of the second fluid and thereby further improves the heat exchange efficiency. It is to be.
本発明のさらに別の態様は、螺旋パイプの尾根部の過剰なゆがみを防止し、それにより、螺旋パイプの耐久性を改善する、螺旋パイプの尾根部に隣接する抵抗部材を含む熱交換用二重管を提供することである。 Yet another aspect of the present invention is for heat exchange, including a resistance member adjacent to the ridge of the spiral pipe, which prevents excessive distortion of the ridge of the spiral pipe and thereby improves the durability of the spiral pipe. It is to provide a heavy pipe.
本発明の一態様によれば、熱交換用二重管は、螺旋路に沿って円周面に交互に形成された尾根部及び谷部を有し、第1の流体を案内してその中を流れるようにする螺旋パイプと、軸方向に挿入された螺旋パイプを収容し、第2の流体が第1の流体と熱交換するように、第2の流体を案内して螺旋パイプの円周面に沿って流れるようにする外側パイプとを含むことができ、尾根部は、尾根部と外側パイプの内面との間にギャップが形成されないように、外側パイプの内面と接触する。 According to one aspect of the present invention, the heat exchange double pipe has ridges and valleys alternately formed on the circumferential surface along the spiral path, and guides the first fluid in the ridges and valleys. A spiral pipe that is inserted in the axial direction and a spiral pipe that is inserted in the axial direction are accommodated, and the circumference of the spiral pipe is guided by guiding the second fluid so that the second fluid exchanges heat with the first fluid. It can include an outer pipe that allows it to flow along the surface, and the ridge is in contact with the inner surface of the outer pipe so that no gap is formed between the ridge and the inner surface of the outer pipe.
さらに、尾根部は、熱交換用二重管が曲げられた後でさえ、それでもなお、外側パイプの内面と接触することができる。 Moreover, the ridge can still contact the inner surface of the outer pipe, even after the heat exchange double tube has been bent.
さらに、外側パイプは、内側に押圧することができ、それにより、押圧後の外側パイプの最終内径は、押圧前の螺旋パイプの初期外径よりも小さくなることができる。 Further, the outer pipe can be pressed inward, whereby the final inner diameter of the outer pipe after pressing can be smaller than the initial outer diameter of the spiral pipe before pressing.
さらに、螺旋パイプは、外側パイプが押圧されるときに内側に押圧することができ、それにより、押圧後の螺旋パイプの最終外径は、押圧前の螺旋パイプの初期外径よりも小さくなり、押圧後の外側パイプの最終内径に等しくなることができる。 In addition, the spiral pipe can be pressed inward when the outer pipe is pressed, whereby the final outer diameter of the spiral pipe after pressing is smaller than the initial outer diameter of the spiral pipe before pressing. It can be equal to the final inner diameter of the outer pipe after pressing.
本発明の別の態様によれば、熱交換用二重管は、螺旋路に沿って円周面に交互に形成された尾根部及び谷部を有し、第1の流体を案内して中を流れるようにする螺旋パイプと、軸方向に挿入された螺旋パイプを収容し、第2の流体が第1の流体と熱交換するように、第2の流体を案内して、螺旋パイプの円周面に沿って流れるようにする外側パイプとを含むことができ、第2の流体は、谷部だけを流れる。 According to another aspect of the present invention, the heat exchange double pipe has ridges and valleys alternately formed on the circumferential surface along the spiral path, and guides the first fluid in the middle. A circular pipe of the spiral pipe that accommodates a spiral pipe that allows the flow of water and a spiral pipe that is inserted in the axial direction, and guides the second fluid so that the second fluid exchanges heat with the first fluid. It can include an outer pipe that allows it to flow along the peripheral surface, and the second fluid flows only through the valleys.
本発明のさらに別の態様によれば、熱交換用二重管は、螺旋路に沿って円周面に交互に形成された尾根部及び谷部を有し、第1の流体を案内して中を流れるようにする螺旋パイプと、軸方向に挿入された螺旋パイプを収容し、第2の流体が第1の流体と熱交換するように、第2の流体を案内して、螺旋パイプの円周面に沿って流れるようにする外側パイプと、第1の流体が中を流れるのを可能にするために、螺旋パイプの両側に連結された内側パイプと、外側パイプよりも大きい直径を有するように外側パイプの両側に設けられ、螺旋パイプと内側パイプとの接合部に配置されたパイプ拡張ジョイントとを含むことができ、各パイプ拡張ジョイントの端部部分の第1の部分は、それぞれ内側パイプに圧着される。 According to yet another aspect of the present invention, the heat exchange double pipe has ridges and valleys alternately formed on the circumferential surface along the spiral path to guide the first fluid. It accommodates a spiral pipe that flows through and a spiral pipe that is inserted in the axial direction, and guides the second fluid so that the second fluid exchanges heat with the first fluid. It has an outer pipe that allows it to flow along the circumferential surface, an inner pipe that is connected to both sides of the spiral pipe to allow the first fluid to flow through, and a larger diameter than the outer pipe. Can include pipe expansion joints provided on both sides of the outer pipe so as to be located at the junction of the spiral pipe and the inner pipe, the first portion of the end portion of each pipe expansion joint, respectively. It is crimped to the pipe.
さらに、各内側パイプのうちの第1の部分に対応する部分は、内側パイプの直径が、前記部分で縮小するように内側に変形することができる。 Further, the portion corresponding to the first portion of each inner pipe can be deformed inward so that the diameter of the inner pipe is reduced at the portion.
さらに、第1の部分は、圧着されるときに各内側パイプの円周面と接触しながら内側に曲がることができ、それにより、パイプ拡張ジョイント及び内側パイプは、互いに固定することができる。 Further, the first portion can bend inward while in contact with the circumferential surface of each inner pipe when crimped, whereby the pipe expansion joint and the inner pipe can be fixed to each other.
さらに、第1の部分よりも螺旋パイプから遠くに配置された各パイプ拡張ジョイントの端部部分の第2の部分は、第1の部分が圧着されるときに外側に曲がることができ、それにより、第2の部分と各内側パイプとの間にギャップを形成することができる。 In addition, the second portion of the end portion of each pipe expansion joint located farther from the spiral pipe than the first portion can bend outward when the first portion is crimped. , A gap can be formed between the second portion and each inner pipe.
さらに、ギャップは、第2の部分を各内側パイプに結合するように構成された結合材料を充填することができる。 In addition, the gap can be filled with a binding material configured to bond the second portion to each inner pipe.
さらに、各パイプ拡張ジョイントの端部部分は、圧着後でさえ、熱交換用二重管の軸方向に均一な厚さを有することができる。 Moreover, the end portion of each pipe expansion joint can have an axially uniform thickness of the heat exchange double tube, even after crimping.
本発明の上記の、及び他の態様、特徴、及び利点が、添付図面に関連して提示された実施形態の以下の説明から明らかになるであろう。 The above and other aspects, features, and advantages of the present invention will become apparent from the following description of the embodiments presented in connection with the accompanying drawings.
下記に、本発明の実施形態が、添付図面を参照して詳細に説明される。なお、図面は正確な縮尺ではなく、単に説明の都合上、及び明瞭にするために、線の太さ又は構成要素の大きさが誇張されることがあることに留意されたい。さらに、本明細書で使用する用語は、本発明の機能を考慮して定義され、ユーザ又はオペレータの慣例又は意図するところに従って変えることができる。したがって、用語の定義は、本明細書に示される開示全体を踏まえてなされるべきである。 Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the drawings are not to an exact scale and the line thickness or component size may be exaggerated for convenience of explanation and clarity. In addition, the terms used herein are defined with the functionality of the present invention in mind and can be changed according to user or operator convention or intent. Therefore, the definitions of terms should be made in the light of the entire disclosure presented herein.
図1は、本発明の一実施形態による熱交換用二重管の斜視図であり、図2は、本発明の一実施形態による熱交換用二重管の分解斜視図である。 FIG. 1 is a perspective view of a heat exchange double tube according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an exploded perspective view of a heat exchange double tube according to an embodiment of the present invention.
図3は、図1のA−A線に沿って切り取った断面図であり、図4は、図3の主要部の拡大図であり、図5は、図1のB−B線に沿って切り取った断面図である。 FIG. 3 is a cross-sectional view cut along the line AA of FIG. 1, FIG. 4 is an enlarged view of the main part of FIG. 3, and FIG. 5 is a view along the line BB of FIG. It is a cut-out sectional view.
図6は、本発明の一実施形態による平坦化部分の平面図である。 FIG. 6 is a plan view of a flattened portion according to an embodiment of the present invention.
図7は、圧着後の状態を示す図3の主要部分の拡大図である。 FIG. 7 is an enlarged view of a main part of FIG. 3 showing a state after crimping.
図1〜7を参照すると、本発明の一実施形態による熱交換用二重管100は、内側パイプ112、114、螺旋パイプ120、パイプ拡張ジョイント132、134、及び外側パイプ140を含む。
Referring to FIGS. 1-7, the heat exchange
本発明による熱交換用二重管100は、自動車の空調装置の蒸発器の出口の冷媒(第1の流体)と、空調装置の凝縮器の出口の冷媒(第2の流体)との間の熱交換が、圧縮機に導入される第1の流体の温度の上昇を通じて、圧縮機の負荷を低減し、同時に、膨張弁に導入される第2の流体の温度の低下を通じて、蒸発器の効率を改善することを可能にする。
The heat exchange
特に、外側パイプ140は管状形状を有し、凝縮器の出口の高温高圧の流体(第2の流体)が、外側パイプの中を流れるのを可能にする。
In particular, the
内側パイプ112、114は管状形状を有し、蒸発器の出口の低温低圧の流体(第1の流体)が、内側パイプの中を流れるのを可能にし、内側パイプ112、114は、外側パイプ140に挿入される。
The
したがって、凝縮器の出口の高温高圧の第2の流体は、内側パイプ112、114と外側パイプ140との間の空間を流れる。
Therefore, the hot and high pressure second fluid at the outlet of the condenser flows in the space between the
すなわち、本発明による熱交換用二重管100は、蒸発器の出口の低温低圧の第1の流体と、凝縮器の出口の高温高圧の第2の流体との間の内側パイプ112、114を通じた熱交換を可能にする。
That is, the heat exchange
さらに、螺旋パイプ120が内側パイプ112、114を互いに連結し、螺旋パイプの円周面上に、螺旋パイプの螺旋路に沿って交互の態様で尾根部122及び谷部124が形成される。
Further, the
さらに、螺旋パイプ120は、その両側で内側パイプ112、114に連結されている。言い換えると、第1の内側パイプ112は、螺旋パイプ120の一方の側に連結され、第2の内側パイプ114は、螺旋パイプ120の他方の側に連結されている。当然のことながら、螺旋パイプ120は、第1の内側パイプ112の一部分、又は第2の内側パイプ114の一部分に形成することができる。こうして、第1の流体は、第1の内側パイプ112、螺旋パイプ120、及び第2の内側パイプ114の中を流れる。
Further, the
特に、螺旋パイプ120は、交互の態様で尾根部122及び谷部124が形成されている。第2の流体は、螺旋パイプ120の円周面の谷部124に沿って流れるので、外側パイプ140及び螺旋パイプ120での第2の流体の滞留時間は延ばされ、それにより、第2の流体と第1の流体との間の熱交換効率を改善する。
In particular, the
さらに、螺旋パイプ120の尾根部122は、外側パイプ140の内面に連続的に隣接することができる。その結果、第2の流体は、螺旋パイプ120の谷部124に沿って流れることができる。
Further, the
例えば、各尾根部122の全部分は、外側パイプ140の内面に接触することができ、これは、尾根部122と外側パイプ140の内面との間のギャップをなくす。したがって、この場合に、第2の流体は、螺旋パイプ120の谷部124のみを流れることができる、すなわち、第2の流体は、尾根部122と外側パイプ140の内面との間を流れることができない。
For example, the entire portion of each
尾根部122と外側パイプ140の内面とのそのような接触状態により、第2の流体の滞留時間を延ばすことができる。さらに、熱交換用二重管100が、特定の目的で曲げられる場合に、外側パイプ140及び螺旋パイプ120は、一体に形成されたのと同様に一緒に曲げられるので、熱交換用二重管100の曲げがより容易になる。尾根部122は、曲げの完了後でさえ、それでもなお、外側パイプ140の内面と接触することができる。
Such a contact state between the
尾根部122と外側パイプ140の内面との接触状態は、適切なプレス機械、例えば、プレス成形を使用して得ることができる。例えば、外側パイプ140は、プレス機械で内側に押圧することができる。具体的には、外側パイプ140の円周面は、螺旋パイプ120の円周面に押し付けることができる。この押圧により、外側パイプ140は変形することができ、例えば、塑性変形することができる。外側パイプ140が押圧されるときに、螺旋パイプ120も変形することができ、例えば、塑性変形することができる。
The contact state between the
より具体的には、押圧する前に、外側パイプ140の初期内径は、尾根部122と外側パイプ140の内面との間のギャップが存在し得るように、螺旋パイプ120の初期外径(螺旋パイプ120の円周面のうちの円周方向の1つの側で尾根部に対応する部分と、螺旋パイプ120の円周面のうちの円周方向の反対側で他方の尾根部に対応する他方の部分との間の垂直距離)よりも大きくすることができる。外側パイプ140が押圧され、相応して、螺旋パイプ120も押圧されると、外側パイプ140の内径及び螺旋パイプ120の外径は縮小することができ、さらに、外側パイプ140の最終内径と螺旋パイプ120の最終外径とは、互いに等しくなることができる。押圧のこの最終状態では、外側パイプ140の最終内径は、螺旋パイプ120の初期外径未満とすることができる。
More specifically, before pressing, the initial inner diameter of the
パイプ拡張ジョイント132、134は、それぞれ内側パイプ112、114と螺旋パイプ120との間の接合部に配置されている。パイプ拡張ジョイント132、134は、内側パイプ112、114の対応するパイプの円周面に封着され、それぞれ第2の流体の流入/流出用のポート133、135が設けられている。
The
言い換えると、第1のパイブ拡張ジョイント132は、第1の内側パイプ112と螺旋パイプ120との間の接合部を覆い、第2のパイプ拡張ジョイント134は、第2の内側パイプ114と螺旋パイプ120との間の接合部を覆っている。
In other words, the first
第1のパイブ拡張ジョイント132は、ろう付け、溶接などによって第1の内側パイプ112の円周面に沿って封着される。第2のパイプ拡張ジョイント134は、ろう付け、溶接などによって第2の内側パイプ114の円周面に沿って封着される。
The first
さらに、第1のパイブ拡張ジョイント132が、第1の内側パイプ112に封着される前に、第1のパイプ拡張ジョイント132の端部部分の第1の部分は、第1の内側パイプ112のうちの第1の部分に対応する部分が内側に変形(例えば、塑性変形)することができ、したがって、内側パイプ112の直径が前記部分で縮小するように、適切なプレス機械によって、第1の内側パイプ112に圧着することができる。さらに、第1の部分が圧着されるときに、第1の部分は、第1の内側パイプ112の円周面と接触しながら内側に曲がることができ、したがって、第1のパイブ拡張ジョイント132及び第1の内側パイプ112は、互いに固定することができる。
Further, before the first
この場合に、前述の第1の部分とは、円周方向に延びる第1のパイプ拡張ジョイント132の端部部分の円周面の特定の領域を指すことができる。
In this case, the above-mentioned first portion can refer to a specific region of the circumferential surface of the end portion of the first
さらに、第1の部分よりも螺旋パイプ120から遠くに配置された第1のパイプ拡張ジョイント132の端部部分の第2の部分は、第1の部分が圧着されるときに外側に曲がることができるので、それにより、第2の部分と第1の内側パイプ112との間にギャップ170を形成することができる。ギャップ170は、第2の部分を第1の内側パイプ112に結合するように構成された結合材料を充填することができる。例えば、第2の部分及び第1の内側パイプ112が、ろう付け、溶接などを用いて互いに結合される場合に、結合材料は、ろう付け材料、溶接材料、はんだ付け材料などとすることができる。
Further, the second portion of the end portion of the first
第1のパイプ拡張ジョイント132と同様に、第2のパイプ拡張ジョイント134が第2の内側パイプ114に封着される前に、第2のパイプ拡張ジョイント134の端部部分の第1の部分は、第2の内側パイプ114のうちの第1の部分に対応する部分が内側に変形(例えば、塑性変形)することができ、したがって、第2の内側パイプ114の直径が前記部分で縮小できるように、適切なプレス機械によって第2の内側パイプ114に圧着することができる。さらに、第1の部分が圧着されるときに、第1の部分は、第2の内側パイプ114の円周面と接触しながら内側に曲がることができ、したがって、第2のパイブ拡張ジョイント134及び第2の内側パイプ114は、互いに固定することができる。
Similar to the first
この場合に、前述の第1の部分とは、円周方向に延びる第2のパイプ拡張ジョイント134の端部部分の円周面の特定の領域を指すことができる。
In this case, the above-mentioned first portion can refer to a specific region of the circumferential surface of the end portion of the second
さらに、第1の部分よりも螺旋パイプ120から遠くに配置された第2のパイプ拡張ジョイント134の端部部分の第2の部分は、第1の部分が圧着されるときに外側に曲がることができるので、それにより、第2の部分と第2の内側パイプ114との間にギャップ170を形成することができる。ギャップ170は、第2の部分を第2の内側パイプ114に結合するように構成された結合材料を充填することができる。例えば、第2の部分及び第2の内側パイプ114が、ろう付け、溶接などを用いて互いに結合される場合に、結合材料は、ろう付け材料、溶接材料、はんだ付け材料などとすることができる。
Further, the second portion of the end portion of the second
上記のように、第1の部分が圧着されるときに、各内側パイプ112、114のうちの第1の部分に対応する部分は、内側に変形することができ、第1の部分は、各内側パイプ112、114の円周面と接触しながら内側に曲がることができるので、パイプ拡張ジョイント132、134と内側パイプ112、114との間の固定を改善することができる。
As described above, when the first portion is crimped, the portion corresponding to the first portion of the
さらに、第2の部分は、第1の部分が圧着されるときに自動的に外側に曲がることができ、相応して、ギャップ170が形成され得るので、ギャップ170に結合材料を充填することで、パイプ拡張ジョイント132、134と内側パイプ112、114とを容易に結合することができる。言い換えると、さらにパイプ拡張ジョイント132、134の端部部分を先細りにする必要はない、すなわち、ギャップ170を形成するように、螺旋パイプ120からの距離が長くなるにつれて薄くなる、軸方向に変化する厚さを有する必要はない。この実施形態では、パイプ拡張ジョイント132、134の各端部部分は、まっすぐに切断することができ、軸方向に均一の厚さを有することができる。
Further, the second portion can automatically bend outward when the first portion is crimped, and a
第1のパイプ拡張ジョイント132及び第2のパイプ拡張ジョイント134は、外側パイプ140に連結される。この場合に、外側パイプ140は、その一方の側で第1のパイプ拡張ジョイント132と一体に形成することができ、その他方の側で第2のパイプ拡張ジョイント134と一体に形成することができる。
The first
当然のことながら、第1のパイプ拡張ジョイント132及び第2のパイプ拡張ジョイント134は、溶接などによって外側パイプ140に連結することもできる。
As a matter of course, the first
したがって、外側パイプ140は、螺旋パイプ120全体を囲むように構成される。
Therefore, the
さらに、第1のパイプ拡張ジョイント132は、高温高圧の第2の流体を凝縮器の出口から受け入れる第1のポート133を有し、第2のパイプ拡張ジョイント134は、熱交換された第2の流体を膨張弁に排出する第2のポート135を有する。
Further, the first
したがって、第1のポート133から導入された第2の流体は、外側パイプ140と螺旋パイプ120との間の空間を谷部124に沿って流れ、次いで、第2のポート135から排出される。
Therefore, the second fluid introduced from the
この場合に、第2の流体は、第1の内側パイプ112、螺旋パイプ120、及び第2の内側パイプ114に沿って流れる第1の流体と熱交換する。すなわち、第1の流体は、第2の流体との熱交換を通じて加熱され、第2の流体は、第1の流体との熱交換を通じて冷却される。
In this case, the second fluid exchanges heat with the first fluid flowing along the first
したがって、内側パイプ112、114、螺旋パイプ120、及び外側パイプ140は、高い熱伝導性を有する材料で形成することができる。
Therefore, the
第1のパイプ拡張ジョイント132及び第2のパイプ拡張ジョイント134は、互いに交換可能な同じ形状を有する。この場合に、第1のパイプ拡張ジョイント132及び第2のパイプ拡張ジョイント134のそれぞれは、パイプ拡張部分137、パッキン部材138、及び連結部材139を含む。パッキン部材138は、上記のパイプ拡張ジョイント132、134の端部部分に対応することができる。
The first
パイプ拡張部分137は、第2の流体の流れ騒音を小さくするように、外側パイプ140よりも大きい直径を有する。この場合に、各パイプ拡張部分137は、それぞれ第1の内側パイプ112と螺旋パイプ120との間の接合部と、第2の内側パイプ114と螺旋パイプ120との間の接合部とを囲むように構成されている。当然のことながら、パイプ拡張部分137は、螺旋パイプ120の軸方向両側に配置することもできる。
The
さらに、パイプ拡張部分137は、外側パイプ140よりも大きい直径を有する。
In addition, the
すなわち、パイプ拡張部分137と螺旋パイプ120との間の空間は拡張され、それにより、第2の流体がパイプ拡張部分137の第1のポート133から導入されたときに、第2の流体の移送圧力を下げ、移送速度を遅くすることができ、それにより、流れ誘起騒音を小さくする。
That is, the space between the
さらに、パイプ拡張部分137と螺旋パイプ120との間の空間は拡張されるので、第2の流体がパイプ拡張部分137の第2のポート135から排出される直前に、第2の流体用の一時的蓄積容量が大きくなり、それにより、十分な排出量を安定的に確保する。
Further, since the space between the
パッキン部材138は、パッキンを施される第1の内側パイプ112及び第2の内側パイプ114の対応するパイプの円周面に連結することができる。
The packing
パッキン部材138は、図4に示すように、第1の部分138a及び第2の部分138bを有することができる。第2の部分138bは、第1の部分138aよりも螺旋パイプ120から遠くに配置することができる。
The packing
図7を参照すると、各パイプ拡張ジョイント132、134のパッキン部材138の第1の部分138aは、適切なプレス機械によって、図示した矢印の方向で内側パイプ112、114に圧着することができ、それにより、各内側パイプ112、114のうちの第1の部分138aに対応する部分112a、114aは、内側に変形(例えば、塑性変形)することができ、それにより、各内側パイプ112、114の直径は、前記部分112a、114aで縮小することができる。さらに、第1の部分138aが圧着されるときに、第1の部分138aは、各内側パイプ112、114の円周面と接触しながら内側に曲がることができ、このため、パイプ拡張ジョイント132、134及び内側パイプ112、114は、互いに固定することができる。
Referring to FIG. 7, the
この場合に、前述の第1の部分138aとは、円周方向に延びるパイプ拡張ジョイント132、134のパッキン部材138の円周面の特定の領域を指すことができる。
In this case, the above-mentioned
各パイプ拡張ジョイント132、134のパッキン部材138の第2の部分138bは、第1の部分138aが圧着されたときに、外側に曲がることができるので、それにより、第2の部分138bと各内側パイプ112、114との間にギャップ170を形成することができる。ギャップ170は、第2の部分138bを内側パイプ112、114に結合するように構成された結合材料を充填することができる。例えば、第2の部分138bと各内側パイプ112、114とが、ろう付け、溶接などを用いて互いに結合される場合に、結合材料は、ろう付け材料、溶接材料、はんだ付け材料などとすることができる。
The
パッキン部材138は、一端で、図4に関する場合は左端で、まっすぐに切断することができ、第1の部分138aの圧着後でさえ、軸方向に均一な厚さを有することができる。
The packing
さらに、パッキン部材138はまた、第1の部分138aよりも螺旋パイプ120に接近して配置され、先細りになった、すなわち、図4に示すように、パイプ拡張部分137の片側から内側パイプ112、114に向かって傾斜した第3の部分138cを有することができる。特に、パッキン部材138は、パイプ拡張部分137から内側パイプ112、114に向かって傾斜した先細りの第3の部分138cを有するので、第2の流体の流れ抵抗を小さくすることができ、それにより、流れ誘起騒音を小さくする。
Further, the packing
さらに、連結部材139は、図4に示すように、パイプ拡張部分137の他方の側から螺旋パイプ120に向かって傾斜した先細り部分を有することができる。さらに、連結部材139は、外側パイプ140に連結されている。この場合に、連結部材139は、その縁部で、溶接などによって外側パイプ140の対応する縁部に封着される。連結部材139は、パイプ拡張部分137から螺旋パイプ120に向かって傾斜した先細り部分を有するので、第2の流体の流れ抵抗を小さくすることができ、それにより、流れ誘起騒音を小さくする。
Further, as shown in FIG. 4, the connecting
上記のように、第2の流れは、谷部124に沿って特定の方向に安定的に流れる。第2の流体がより安定して流れるのを可能にするために、各谷部124には、谷部124の螺旋路に沿って、少なくとも1つの溝126が設けられている。
As described above, the second flow stably flows in a specific direction along the
特に、第2の流体の流れ方向性を改善し、同時に、第2の流体と螺旋パイプ120との間の接触面積を大きくするために、複数の溝126が互いに平行に形成されている。
In particular, a plurality of
この場合に、溝126は、形状、数量、及び高さに関して特に限定されない。
In this case, the
平坦化プロセスによって、各パイプ拡張ジョイント132、134は、パイプ拡張ジョイント132、134の湾曲した円周面の第1のポート133及び第2のポート135の対応するパイプが形成される部分に平坦化部分150を形成することができる。
By the flattening process, the
平坦化部分150は、パイプ拡張ジョイント132、134の円周面を第1のポート133及び第2のポート135の周縁部に沿って平坦化することで形成され、それにより、第1のポート133及び第2のポート135は、溶接などによってそれぞれパイプ拡張ジョイント132、134に容易に結合できる。
The flattening
言い換えると、第1のポート133及び第2のポート135は、パイプ拡張ジョイント132、134の対応するパイプに部分的に挿入することができ、次いで、平坦化部分150上で、溶接ジグ(図示せず)を二次元的に移動させることで溶接することができ、それにより、溶接欠陥を防止しながら容易に溶接することを可能にする。
In other words, the
平坦化部分150を設けることで、必然的に、パイプ拡張部分137内に空間拡張部分152を形成することができる。当然のことながら、空間拡張部分152は、各パイプ拡張ジョイント132、134の内面に別に形成することもできる。
By providing the flattening
空間拡張部分152は、第2の流体の流れ抵抗をさらに小さくすることができ、したがって、流れ誘起騒音を小さくする。当然のことながら、平坦化部分150は、様々なジグを使用して機械加工することができる。
The
熱交換性能は、螺旋パイプ120の隣接する谷部124間又は螺旋パイプ120の隣接する尾根部122間のピッチを長くする/短くすることで制御することができる。
The heat exchange performance can be controlled by increasing / decreasing the pitch between the
特に、谷部124の溝126の数量を増やすと、外側パイプ140の軸方向の隣接する尾根部122間の距離が長くなり、それにより、流れ誘起騒音を小さくする。
In particular, increasing the number of
隣接する尾根部122間の距離が長くなると、騒音低減がさらに改善される。しかし、隣接する尾根部122間の距離が長くなることで、高温高圧の状態にある第2の流体が谷部124を流れるときに、第2の流体の流路での圧力損失が増大する、又は第2の流体が再膨張することがある。したがって、隣接する尾根部122間の距離に対する第2の流体の流路の断面積の比率を適切に調整することが必要である。
Increasing the distance between
さらに、抵抗部材160が谷部124から突出することができる。抵抗部材160は、隣接する尾根部122間で突出し、形状及び数量に関しては限定されない。
Further, the
抵抗部材160は、谷部124の第2の流体の滞留時間を延ばし、一方で、抵抗部材160に隣接する尾根部122を支持する働きをする。
The
当然のことながら、隣接する抵抗部材160の距離は特に限定されない。
As a matter of course, the distance between the
この場合に、螺旋パイプ120は、抵抗部材160が必然的に形成され得るように、溝126を螺旋路に沿って不連続の態様で形成される。特に、抵抗部材160は、第2の流体の流れを可能にするために、尾根部122よりも低い高さを有する必要がある。
In this case, the
それと共に、抵抗部材160は、その上部部分に部分的に面取りをすることができる。当然のことながら、抵抗部材160は、様々な形状で形成することができる。
At the same time, the
本発明によれば、熱交換用二重管は、外側パイプに軸方向に挿入される螺旋パイプを含み、この螺旋パイプは、外側パイプ内の第2の流体の滞留時間を延ばし、それにより、螺旋パイプの中を流れる第1の流体と、外側パイプと螺旋パイプとの間を流れる第2の流体との間の熱交換効率を改善する。 According to the present invention, the heat exchange double pipe includes a spiral pipe that is axially inserted into the outer pipe, which prolongs the residence time of the second fluid in the outer pipe, thereby. It improves the heat exchange efficiency between the first fluid flowing in the spiral pipe and the second fluid flowing between the outer pipe and the spiral pipe.
さらに、本発明によれば、熱交換用二重管は、第2の流体がより安定して流れるのを可能にするように、第2の流体の流れの方向性を改善し、それにより、熱交換効率をさらに改善するために、谷部の螺旋路に沿って、螺旋パイプの円周面に形成された少なくとも1つの溝を含む。 Further, according to the present invention, the heat exchange double tube improves the direction of the flow of the second fluid so as to allow the second fluid to flow more stably, thereby. In order to further improve the heat exchange efficiency, it includes at least one groove formed on the circumferential surface of the spiral pipe along the spiral path of the valley.
さらに、本発明によれば、熱交換用二重管は、パイプ拡張ジョイントを有し、このパイプ拡張ジョイントは、直径を大きくされ、外側パイプの端部に連結されて、流体の流入及び流出時に、流体の圧力を下げるように、外側パイプと内側パイプとの間の空間を拡張し、それにより、流れ誘起騒音を小さくする。 Further, according to the present invention, the heat exchange double pipe has a pipe expansion joint, which is increased in diameter and connected to the end of the outer pipe during fluid inflow and outflow. The space between the outer and inner pipes is expanded to reduce the pressure of the fluid, thereby reducing the flow-induced noise.
さらに、本発明によれば、熱交換用二重管は、尾根部に隣接する抵抗部材によって、螺旋パイプの尾根部の過剰なゆがみを防止することができ、したがって、螺旋パイプの耐久性を改善することができる。 Further, according to the present invention, the heat exchange double tube can prevent excessive distortion of the ridge portion of the spiral pipe by the resistance member adjacent to the ridge portion, thus improving the durability of the spiral pipe. can do.
いくつかの実施形態が本明細書で説明されたが、当然のことながら、これらの実施形態は、単に説明のために提示されたものであり、本発明を限定するものと決して解釈してはならず、当業者ならば、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、様々な修正、変更、及び改良を行うことができる。したがって、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲及びその等価物によって規定されるべきである。 Although some embodiments have been described herein, of course, these embodiments are presented merely for illustration purposes and should never be construed as limiting the invention. However, those skilled in the art can make various modifications, changes, and improvements without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should be defined by the appended claims and their equivalents.
Claims (11)
軸方向に挿入された前記螺旋パイプを収容し、第2の流体が前記第1の流体と熱交換するように、前記第2の流体を案内して、前記螺旋パイプの前記円周面に沿って流れるようにする外側パイプと、
を含む熱交換用二重管であって、
前記尾根部は、前記尾根部と前記外側パイプの内面との間にギャップが形成されないように、前記外側パイプの前記内面と接触する、熱交換用二重管。 A spiral pipe that has ridges and valleys that are alternately formed on the circumferential surface along the spiral path and guides the first fluid to flow through it.
The spiral pipe inserted in the axial direction is accommodated, and the second fluid is guided along the circumferential surface of the spiral pipe so that the second fluid exchanges heat with the first fluid. And the outer pipe to let it flow
It is a double tube for heat exchange including
The ridge portion is a heat exchange double pipe that contacts the inner surface of the outer pipe so that a gap is not formed between the ridge portion and the inner surface of the outer pipe.
軸方向に挿入された前記螺旋パイプを収容し、第2の流体が前記第1の流体と熱交換するように、前記第2の流体を案内して、前記螺旋パイプの前記円周面に沿って流れるようにする外側パイプと、
を含む熱交換用二重管であって、
前記第2の流体は、前記谷部だけを流れる、熱交換用二重管。 A spiral pipe that has ridges and valleys that are alternately formed on the circumferential surface along the spiral path and guides the first fluid to flow through it.
The spiral pipe inserted in the axial direction is accommodated, and the second fluid is guided along the circumferential surface of the spiral pipe so that the second fluid exchanges heat with the first fluid. And the outer pipe to let it flow
It is a double tube for heat exchange including
The second fluid is a heat exchange double tube that flows only in the valley portion.
軸方向に挿入された前記螺旋パイプを収容し、第2の流体が前記第1の流体と熱交換するように、前記第2の流体を案内して前記螺旋パイプの前記円周面に沿って流れるようにする外側パイプと、
前記第1の流体が中を流れるのを可能にするように、前記螺旋パイプの両側に連結された内側パイプと、
前記外側パイプの両側に設けられて、前記外側パイプよりも大きい直径を有し、前記螺旋パイプと前記内側パイプとの接合部に配置されたパイプ拡張ジョイントと、
を含む熱交換用二重管であって、
各前記パイプ拡張ジョイントの端部部分の第1の部分は、それぞれ前記内側パイプに圧着される、熱交換用二重管。 A spiral pipe that has ridges and valleys that are alternately formed on the circumferential surface along the spiral path and guides the first fluid to flow through it.
It accommodates the spiral pipe inserted in the axial direction and guides the second fluid along the circumferential surface of the spiral pipe so that the second fluid exchanges heat with the first fluid. The outer pipe to let it flow and
With inner pipes connected to both sides of the spiral pipe to allow the first fluid to flow through,
A pipe expansion joint provided on both sides of the outer pipe, having a diameter larger than that of the outer pipe, and arranged at a joint between the spiral pipe and the inner pipe.
It is a double tube for heat exchange including
The first portion of the end portion of each of the pipe expansion joints is a heat exchange double pipe that is crimped to the inner pipe.
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